A Resolução Problema 2.46 FOX 8ed

A temperatura normal de congelamento e derretimento do gelo é de 0 ° C (32 ° F) na atmosfera pressão. A temperatura de derretimento do gelo diminui à medida que a pressão aumenta. Portanto, o gelo pode ser causado a derreter a uma temperatura abaixo da temperatura normal de derretimento quando o gelo for submetido a um aumento de pressão.

Um patinador é sustentado por lâminas relativamente estreitas com um contato curto contra o gelo. A lâmina de um típico skate tem menos de 3 mm de largura. O comprimento da lâmina em contato com o gelo pode ser de apenas dez ou mais milímetros.

Com um patch de contato de 3 mm por 10 mm, um patinador de 75 kg é suportado por uma pressão entre a lâmina do patim e gelo da ordem de dezenas de megaPascais (centenas de atmosferas). Essa pressão é suficiente para causar gelo para derreter rapidamente.

Quando a pressão é aplicada à superfície do gelo pelo patinador, uma fina camada superficial de gelo derrete e se torna líquida a água e o patim deslizam nesta fina película líquida. O atrito viscoso é muito pequeno, então o atrito efetivo coeficiente é muito menor do que para o atrito deslizante.

A magnitude da força de arrasto viscosa atuando em cada lâmina de patim depende da velocidade do patinador, o área de contato e a espessura da camada de água no topo do gelo.

O fenômeno do atrito estático dando lugar ao atrito viscoso é semelhante à hidroplanagem de um pneu pneumático causado por uma camada de água na superfície da estrada.

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